CN105103701B - 南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法 - Google Patents
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Abstract
南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法，包括以下步骤：（1）选择新改种棉花的稻田作为种植土地；（2）选定经过激活种子生物酶处理的紫花苜蓿种子作为套种的主栽豆科牧草种子；（3）经过处理的紫花苜蓿种子播前拌钛肥，并用待种泥土沤制淤泥接种根瘤菌；（4）稻田冬季深耕，增施有机肥；（5）翌年开春整地待植棉；（6）植棉前或植棉时，播种紫花苜蓿，播后盖细土，所盖细土厚为0.5‑1.5cm；（7）喷施钛肥溶液；（8）清沟排渍，灌溉抗旱；（9）及时刈割紫花苜蓿；（10）补种紫花苜蓿、翻埋。本发明可有效解决南方稻田因长期改种棉花而造成的土壤地力下降的问题，能够有效提高稻棉轮种田的土壤地力。
Description
技术领域
本发明涉及培肥地力的方法，具体涉及一种南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法。
背景技术
南方稻区，稻田植棉面积较大，仅湖南省衡阳市常年稻田植棉地就有1.0×104h㎡(约15万亩)。
稻田植棉，实行水旱轮作，无疑对改善稻田因长期淹水而形成的”潜育化”效果显著，据观测，高位潜育稻田植棉3年后，青泥层下移16-21cm，剖面出现7-8cm厚犁底层。
但是，棉花是深根型作物，据统计，生产1kg皮棉需施纯氮0.17-0.20kg，平均0.185kg；同是深根型的油菜，生产1kg菜籽需施纯氮0.088-0.111kg，平均0.0995kg，生产相同重量主产品所需施氮量，棉花是油菜的1.86倍，因而，种棉地力消耗大。取样化验结果，有机质含量土层植棉3年、5年，0-20cm土层，有机质含量分别下降15.6％、32.8％；20-40cm土层，有机质含量分别下降19.7％、46.3％；40-50cm土层，有机质含量分别下降27.9％、73.3％；其它磷钾养分含量也有相同趋势。这说明，稻田种棉后，不同土层养分含量会随植棉年限的延长而逐步下降，且下降幅度依土层深度增加而增加。
稻田植棉，地力下降，对棉、稻高产稳产不利。不同水型稻田随连续植棉年限增加地力下降的幅度不一样，一般讲，富水型<良水型<缺水型；根据调查，富水型稻田因连续种棉影响产量时间要7-8年，良水型要5年左右，而缺水型只要2-3年。在试区3个村7个小组选择了7个典型丘块，其中富水型2个，富水型总面积0.45h㎡；良水型2个，良水型总面积0.38h㎡；缺水型3个，缺水型总面积0.58h㎡，7个丘块总面积1.41h㎡，植棉平均年限5.14年，7个丘块连续植棉平均年限5.14年，与改种棉花第1年比较，棉花的施肥量平均增加了11.1％，产量平均减产4.87％，每年棉花产量的差异不明显；稻谷的施肥量平均增加了13.4％，产量平均减产7.57％，每年稻谷产量差异明显，普遍比刚植棉时低，尤其是早稻(参见表1)。
表1 试区植棉冬闲田地力下降对照表
目前，还没有一种有效的对稻棉轮种田培肥地力的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法，可有效解决南方稻田因长期改种棉花而造成的土壤地力下降的问题，能够有效提高稻棉轮种田的土壤地力。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法，包括以下步骤：
(1)选择新改种棉花的稻田作为种植土地；
(2)选定经过激活种子生物酶处理的紫花苜蓿种子作为套种的主栽豆科牧草种子；
(3)将经过步骤(2)处理的紫花苜蓿种子播前拌钛肥，并用泥土沤制淤泥接种根瘤菌；
(4)稻田冬季深耕，增施有机肥；
(5)翌年开春整地待植棉；
(6)植棉前或植棉时，播种紫花苜蓿，播后盖一层细土；
(7)喷施钛肥溶液；
(8)清沟排渍，灌溉抗旱；
(9)及时刈割紫花苜蓿；
(10)补种紫花苜蓿、翻埋。
进一步，步骤(1)中，所述稻田种类为“富水型”稻田、“良水型”稻田或“缺水型”稻田。
进一步，步骤(2)中，所述激活种子生物酶的方法是用放射性金属镤的同位素Pa60的伽玛射线照射紫花苜蓿种子，照射强度为100GR-500GR，照射距离为2m，照射时间为3分钟。
进一步，步骤(4)中，深耕深度25cm以上，每667㎡施有机肥1500-2000kg。
进一步，步骤(4)中，深耕的方法为套耕或机耕；若套耕，边耕边施有机肥，若机耕，将有机肥撒在土表翻埋。
进一步，步骤(6)中，播种紫花苜蓿采用条播，具体方法为：在厢上或畦上开好播种紫花苜蓿的播种沟，沟距8-12cm(优选10cm)，沟内撒石灰调节土壤酸度，每667㎡撒石灰20-30kg，然后在厢上或畦上播种紫花苜蓿种子，每667㎡播种紫花苜蓿种子0.65-0.75kg(优选0.70kg)；所盖细土层的厚度为0.5-1.5cm。
进一步，步骤(6)中，播种紫花苜蓿采用撒播，依次满田撒播石灰和紫花苜蓿种子，每667m2撒石灰22-33kg，撒播紫花苜蓿种子0.76-0.90kg(优选0.8kg)。
进一步，步骤(7)中，喷施钛肥溶液的时期为：出苗后和每次刈割发新叶后；喷施浓度为：钛肥溶液的质量浓度为0.08％-0.12％(优选0.1％)，并加入相当于钛肥溶液质量0.8％-1.2％(优选1％)的尿素；喷施量为：每667㎡喷42-45kg钛肥溶液；喷施方法为：喷叶的正反面。
进一步，步骤(9)中，紫花苜蓿草层自然高度达30-40cm时刈割，留茬3-5cm，刈割的紫花苜蓿草铺在土表，上覆盖一层细土；每年刈割3-5次。
进一步，步骤(10)中，棉花拔秆后，及时补播紫花苜蓿种子，增加基本苗数。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明既适合棉田，更适合南方稻棉轮种田，使其能提供更多有机肥源，维持土地各土层养分含量平衡，缓解棉、稻养分供需矛盾，充分发挥南方稻棉轮种田地力贡献率的方法，为发展生产，振兴地区经济服务。
(2)可有效解决南方稻田因长期改种棉花而造成的土壤地力下降的问题，有利南方稻区粮棉双丰收，对地域经济持续发展影响深远。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
以下实施例拌种使用的钛肥由河北省石家庄钛肥厂生产(商品名“泰宝”)。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
(1)选择新改种棉花的“富水型”稻田作为种植土地；不同水型稻田水利条件相差很大，导致泡水时间长短悬殊，在剖面层次分异明显，“富水型”稻田又称”潜育型“稻田，其剖面层次中“青泥层”出现部位高，10-20cm处，典型剖面层次为A-P-G型或A-G型(A层：耕作层，即耕作施肥的表土层；G层：潜育层；P层：犁底层，即犁田时犁底压紧的土层)；
(2)选定经过激活种子生物酶处理的紫花苜蓿种子作为套种的主栽豆科牧草种子，激活种子生物酶的方法是用放射性金属镤的同位素Pa60的伽玛射线照射紫花苜蓿种子，照射强度为100GR-500GR(伽玛射线强度的计量单位)，照射距离为2m，照射时间为3分钟；这样的照射强度不会对人有伤害，这样的照射强度、距离、时间也不会伤害种子，但能搅动种子内分子的电子，激活种子的生物酶，从而使种子打破休眠，发芽快，在夏天高温时不休眠，能正常生长，提高单位面积产量。
(3)将经过步骤(2)处理的紫花苜蓿种子播前拌钛肥，并用泥土沤制淤泥接种根瘤菌；
(4)稻田冬季深耕，增施有机肥；深耕深度28cm，深耕采用套耕方式，边耕边施有机肥，每667㎡施有机肥1500kg；
(5)翌年开春整地待植棉；
(6)植棉前或植棉时，播种紫花苜蓿；播后盖一层细土，所盖细土层厚度0.8cm左右；播种紫花苜蓿条播，在厢上或畦上开好播种紫花苜蓿的播种沟，沟距10cm左右，沟内撒石灰调节土壤酸度，每667㎡撒石灰20kg，然后在厢上或畦上播种紫花苜蓿种子，每667㎡播种紫花苜蓿种子0.7kg；
(7)喷施钛肥溶液；喷施钛肥溶液的时期为：出苗后和每次刈割发新叶后；喷施浓度为：钛肥溶液的质量浓度为0.1％，并加入相当于钛肥溶液质量1％的尿素；喷施量为：每667㎡喷42kg钛肥溶液；喷施方法为：喷叶的正反面；
(8)清沟排渍，灌溉抗旱；清沟排渍，灌溉抗旱两项田间管理与棉田管理同步，紫花苜蓿不单独进行；
(9)及时刈割紫花苜蓿；及时刈割是指紫花苜蓿草层自然高度达30-40cm时刈割，留茬3-5cm，刈割的紫花苜蓿草铺在土表，上覆盖一层细土；每年刈割3-5次；
(10)补种紫花苜蓿、翻埋；棉花拔秆后及时补播紫花苜蓿种子，增加基本苗数；紫花苜蓿补种以后直到翌年4月，由于气温低，草长的慢，一般不刈割，只到种棉花整地前翻埋即可；
(11)稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力效应剖析：经5年(2009-2013)后，各土层有机质含量、速效磷含量、速效氮含量均提高，与未种植任何作物的稻棉轮种田土样相比，有机质含量提高2.8-8.3％，速效氮含量提高24.7-57.9％，速效磷含量提高9.8-55.4％；与种植了棉花未套种紫花苜蓿的稻棉轮种田土样相比，有机质合量提高122.3-190.1％，速效氮含量提高84.9-199.3％，速效磷含量提高176.3-227.8％(参见表2)。
表2本实施套种紫花苜蓿的稻棉轮种田土样与试验前土样即未种植任何作物的稻棉轮种田土样(Ck1)和未套种田土样即种植了棉花未套种紫花苜蓿的稻棉轮种田土样(Ck2)的培肥地力效应对照表。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
(1)选择新改种棉花的“良水型”稻田作为种植土地；“良水型”稻田又称“潴育型”稻田，其剖面层次中“淀积层”明显，典型剖面层次为A-P-W-C(A层：耕作层；P层：犁底层；W层：淀积层；C层：底土层)；
(2)选定经过激活种子生物酶处理的紫花苜蓿种子作为套种的主栽豆科牧草种子，激活种子生物酶的方法是用电磁波搅动种子内分子中的电子，使分子的生物酶活化；
(3)将经过步骤(2)处理的紫花苜蓿种子播前拌钛肥，并用泥土沤制淤泥接种根瘤菌；
(4)稻田冬季深耕，增施有机肥；深耕深度30cm，深耕采用机耕方式，将有机肥撒在土表翻埋，每667㎡施有机肥1800kg；
(5)翌年开春整地待植棉；
(6)植棉前或植棉时，播种紫花苜蓿；播后盖一层细土，所盖细土层厚度1cm左右；播种紫花苜蓿采用撒播，依次满田撒播石灰和紫花苜蓿种子，每667m2撒播石灰25kg，紫花苜蓿种子0.8kg。
(7)喷施钛肥溶液；喷施钛肥溶液的时期为：出苗后和每次刈割发新叶后；喷施浓度为：钛肥溶液的质量浓度为0.1％，并加入相当于钛肥溶液质量1％的尿素；喷施量为：每667㎡喷44kg钛肥溶液；喷施方法为：喷叶的正反面；
(8)清沟排渍，灌溉抗旱；清沟排渍，灌溉抗旱两项田间管理与棉田管理同步，紫花苜蓿不单独进行；
(9)及时刈割紫花苜蓿；及时刈割是指紫花苜蓿草层自然高度达30-40cm时刈割，留茬3-5cm，刈割的紫花苜蓿草铺在土表，上覆盖一层细土；每年刈割3-5次；
(10)补种紫花苜蓿、翻埋；棉花拔秆后及时补播紫花苜蓿种子，增加基本苗数；所述翻埋是指紫花苜蓿补种以后直到翌年4月，由于气温低，草长的慢，一般不刈割，只到种棉花整地前翻埋即可；
(11)稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力效应剖析：经5年(2009-2013)后，各土层有机质含量、速效磷含量、速效氮含量均提高，与未种植任何作物的稻棉轮种田土样相比，有机质含量提高5.7-11.8％，速效氮含量提高18.4-36.6％，速效磷含量提高31.6-57.8％；与种植了棉花未套种紫花苜蓿的稻棉轮种田土样相比，有机质合量提高143.1-154.2％，速效氮含量提高98.1-217.8％，速效磷含量提高225.8-288.2％(参见表3)。
表3本实施例套种紫花苜蓿的稻棉轮种田土样与试验前土样即未种植任何作物的稻棉轮种田土样(Ck1)和未套种田土样即种植了棉花未套种紫花苜蓿的稻棉轮种田土样(Ck2)的培肥地力效应对照表。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
(1)选择新改种棉花的“缺水型”稻田作为种植土地；“缺水型”稻田又称“淹育型”稻田，其剖面发育不全，典型剖面层次为A-C型或A-P-C型(A层：耕作层；P层：犁底层；C层：底土层)；
(2)选定经过激活种子生物酶处理的紫花苜蓿种子作为套种的主栽豆科牧草种子，激活种子生物酶的方法是用电磁波搅动种子内分子中的电子，使分子的生物酶活化；
(3)将经过处理步骤(2)的紫花苜蓿种子播前拌钛肥，并用泥土沤制淤泥接种根瘤菌；
(4)稻田冬季深耕，增施有机肥；深耕深度30cm，深耕采用机耕方式，将有机肥撒在土表翻埋，每667㎡施有机肥2000kg；
(5)翌年开春整地待植棉；
(6)植棉前或植棉时，播种紫花苜蓿；播后盖一层细土，所盖细土层厚度1.2cm左右；播种紫花苜蓿采用条播，在厢上或畦上开好播种紫花苜蓿的播种沟，沟距10cm左右，沟内撒石灰调节土壤酸度，每667㎡撒石灰30kg，然后在厢上或畦上播种紫花苜蓿种子，每667㎡播种紫花苜蓿种子0.7kg；
(7)喷施钛肥溶液；喷施钛肥溶液的时期为：出苗后和每次刈割发新叶后；喷施浓度为：钛肥溶液的质量浓度为0.1％，并加入相当于钛肥溶液质量1％的尿素；喷施量为：每667㎡喷45kg钛肥溶液；喷施方法为：喷叶的正反面；
(8)清沟排渍，灌溉抗旱；清沟排渍，灌溉抗旱两项田间管理与棉田管理同步，紫花苜蓿不单独进行；
(9)及时刈割紫花苜蓿；及时刈割是指紫花苜蓿草层自然高度达30-40cm时刈割，留茬3-5cm，刈割的紫花苜蓿草铺在土表，上覆盖一层细土；每年刈割3-5次；
(10)补种紫花苜蓿、翻埋；棉花拔秆后及时补播紫花苜蓿种子，增加基本苗数；所述翻埋是指紫花苜蓿补种以后直到翌年4月，由于气温低，草长的慢，一般不刈割，只到种棉花整地前翻埋即可；
(11)稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力效应剖析：经5年(2009-2013)后，各土层有机质含量、速效磷含量、速效氮含量均提高，与未种植任何作物的稻棉轮种田土样相比，有机质含量提高34.5-46.1％，速效氮含量提高13.2-31.2％，速效磷含量提高23.1-64.2％；与种植了棉花未套种紫花苜蓿的稻棉轮种田土样相比，有机质合量提高153.9-320.8％，速效氮含量提高95.7-203.6％，速效磷含量提高191.8-280.6％(参见表4)。
表4本实施例套种紫花苜蓿的稻棉轮种田土样与试验前土样即未种植任何作物的稻棉轮种田土样(Ck1)和未套种田土样即种植了棉花未套种紫花苜蓿的稻棉轮种田土样(Ck2)的培肥地力效应对照表。
本发明在选择套种的主栽品种时，做了大量试验。
研究表明，在抗逆性方面，农作物远不如牧草，在做试验时，初步确定选用牧草作为稻棉轮作田套种的主栽品种；豆科牧草长根瘤，能固定空气中游离氮，进一步确定选用豆科牧草作为套种的主栽品种，最终选择了白花草木樨、黄花草木栖、紫花苜蓿、红三叶、白三叶、小冠花六种豆科牧草作为套种的主栽品种，并将这六种豆科牧草做了常规种播和经电磁波处理种播的对照试验。
参照表5，六种豆科牧草常规种播试验结果显示：六种豆科牧草抗寒性都强，在湘中能安全越冬；红三叶、白三叶、紫花苜蓿抗旱性强，小冠花抗旱性较强，其它品种抗旱性差；耐高温性只有紫花苜蓿表现较强，能安全越夏；鲜草产量白三叶最高，每667㎡为4157.6kg，其次为红三叶，每667㎡为4040.7kg，紫花苜蓿第三，每667㎡为1350.4kg，其它3种牧草鲜草产量<1000kg。
表5 六种豆科牧草常规种播的试验对照表。
将白花草木樨、黄花草木栖、紫花苜蓿、红三叶、白三叶、小冠花六种豆科牧草种子经电磁波处理后播种，电磁波能够搅动种子内分子中的电子，使分子的生物酶活化，参照表6，六种豆科牧草经电磁波处理种播试验结果显示：结果紫花苜蓿表现突出，前期生长快，每667㎡鲜草产量达7381.6kg。
表6 六种豆科牧草经电磁波处理种播的试验对照表。
根据试验结果，本发明最终选择紫花苜蓿作为套种的主栽品种。
本发明在紫花苜蓿种子(经激活生物酶处理)播前拌钛肥，并用待种泥土沤制淤泥接种根瘤菌；对此也做了大量试验。参照表7，紫花苜蓿种子播前处理与不处理试验结果显示：经激活生物酶处理的紫花苜蓿种子用钛肥拌种并接种根瘤菌与不拌种不接种根瘤菌的比较：出苗率提高18.2％；生长快，4-5月、5-6月、6-7月、7-8月草层自然高度分别高10.5cm、12.9cm、16.4cm、21.2cm；每667㎡鲜草产量高4810.7kg，高207.7％。
表7 紫花苜蓿种子播前处理与不处理试验对照表。
钛肥含有活化土壤磷钾，钛肥拌种激活植物新陈代谢中酶的活性，促其在夏眠期能继续生长，增强作物抗逆性及改善作物营养代谢水平的功能；接种根瘤菌有利紫花苜蓿根部多结根瘤，结大根瘤，多固定空气中游离氮供植株生长。
本发明选择稻田冬季深耕，增施有机肥，对此也做了大量试验。参照表8，稻田冬季深耕、增肥与常规耕的试验结果显示：稻田冬季深耕、增施有机肥与常规耕比较，冬季深耕、增施有机肥能增加活土层10-15cm；提高各土层有机质含量2.4-4.1g/kg，提高16.7-40.2％；牧草增产23.7％，棉花增产12.6％。
表8 稻田冬季深耕、增施有机肥与常规耕的试验对照表。
表中所列数字均是5个试验结果的平均值。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
Claims (9)
1.一种南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）选择新改种棉花的稻田作为种植土地；
（2）选定经过激活种子生物酶处理的紫花苜蓿种子作为套种的主栽豆科牧草种子；所述激活种子生物酶的方法是用放射性金属镤的同位素Pa60的伽玛射线照射紫花苜蓿种子，照射强度为100GR-500GR，照射距离为2m，照射时间为3分钟；
（3）将经过步骤（2）处理的紫花苜蓿种子播前拌钛肥，并用泥土沤制淤泥接种根瘤菌；
（4）稻田冬季深耕，增施有机肥；
（5）翌年开春整地待植棉；
（6）植棉前或植棉时，播种紫花苜蓿，播后盖一层细土；
（7）喷施钛肥溶液；
（8）清沟排渍，灌溉抗旱；
（9）及时刈割紫花苜蓿；
（10）补种紫花苜蓿、翻埋。
2.如权利要求1所述的南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述稻田种类为“富水型”稻田、“良水型”稻田或“缺水型”稻田。
3.如权利要求1或2所述的南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法，其特征在于：步骤（4）中，深耕深度25cm以上，每667㎡施有机肥1500-2000kg。
4.如权利要求1或2所述的南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法，其特征在于：步骤（4）中，深耕的方法为套耕或机耕；若套耕，边耕边施有机肥，若机耕，将有机肥撒在土表翻埋。
5.如权利要求1或2所述的南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法，其特征在于：步骤（6）中，播种紫花苜蓿采用条播，具体方法为：在厢上或畦上开好播种紫花苜蓿的播种沟，沟距8-12cm，沟内撒石灰调节土壤酸度，每667㎡撒石灰20-30kg，然后在厢上或畦上播种紫花苜蓿种子，每667㎡播种紫花苜蓿种子0.65-0.75kg；所盖细土层的厚度为0.5-1.5cm。
6.如权利要求1或2所述的南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法，其特征在于：步骤（6）中，播种紫花苜蓿采用撒播，依次满田撒播石灰和紫花苜蓿种子，每667m2撒石灰22-33kg，撒播紫花苜蓿种子0.76-0.90kg。
7.如权利要求1或2所述的南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法，其特征在于：步骤（7）中，喷施钛肥溶液的时期为：出苗后和每次刈割发新叶后；喷施浓度为：钛肥溶液的质量浓度为0.08%-0.12%，并加入相当于钛肥溶液质量0.8%-1.2%的尿素；喷施量为：每667㎡喷42-45kg钛肥溶液；喷施方法为：喷叶的正反面。
8.如权利要求1或2所述的南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法，其特征在于：步骤（9）中，紫花苜蓿草层自然高度达30-40cm时刈割，留茬3-5cm，刈割的紫花苜蓿草铺在土表，上覆盖一层细土；每年刈割3-5次。
9.如权利要求1或2所述的南方稻棉轮种田套种紫花苜蓿培肥地力的方法，其特征在于：步骤（10）中，棉花拔秆后，及时补播紫花苜蓿种子，增加基本苗数。
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